窯尾高溫風機液力耦合器與變頻調速效果分析

周 君（山東申豐水泥集團有限公司，山東 棗莊 277300）

1 存在的問題

申豐公司5 000 t/d熟料生產線，配備的窯尾高溫風機抽引窯尾廢氣，為進一步降低設備運轉功率節能降耗，對高溫風機進行技術改造。設備基本參數見表1。

表1 設備基本參數

我公司高溫風機的轉速控制主要采用液力耦合器，主要存在的問題：

（1）調速范圍有限且轉速不穩定，低速時電機功率并未降低且容易導致液耦發熱。

（2）液耦運行工況要求嚴格，損壞后以更換為主，異常工況下適應性差。

（3）作為電機和葉輪的連接件，出現問題必須停窯檢修，影響產量和效益，增加設備運行隱患點。

（4）自身傳動效率60%～90%，損耗部分能量。

2 改造過程及效果

經過系統化的討論及方案確定，通過拆除液力耦合器，將電機基礎前移并重新制作電機底座，電機與風機葉輪主軸通過聯軸器連接方式，減少液力耦合器連接的能量損耗。同時啟用智能高壓變頻調速系統進行調速。

智能高壓變頻調速系統特點：

（1）頻率波動，電動機仍在該頻率的同步轉速附近運行，實際影響轉速小。

（2）調速范圍寬，在額定范圍內變頻調速具有較高的調速裝置效率。

（3）故障時不影響設備運行，采用工頻模式設備正常運轉。高溫風機運行直接影響到回轉窯運轉，變頻故障，風機使用工頻運轉，不影響設備運轉，提高了設備的安全經濟運行。

因此，智能高壓變頻調速系統不僅完全可以取代液力耦合器調速，同時經濟效益和安全運行能力也優于液耦。

改造前后示意圖見圖1。

圖1 高溫風機改造前后示意圖

改造后，風機智能高壓變頻調速系統運行穩定、調速效果良好，提速穩定。

3 經濟效益分析

我廠采用的智能高壓變頻調速系統。近兩年高溫風機運行功率采集數據見表2。

表2 高溫風機改造前后運行功率 kW/h

由于我廠處于北方，環保因素年設備運行時間約為5 000 h。通過數據發現，高溫風機改造后，功率節省約91 kW/h，年可節省電費27萬元（合作電廠供電）。采用市電供電及南方地區無冬季停窯地區節省費用更高，改造效果良好。